[专栏精选]Unity刚体详解

本文节选自洪流学堂公众号专栏《郑洪智的Unity2018课》，未经允许不可转载。

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洪流学堂，让你快人几步。你好，我是郑洪智。

从这节课开始，我会尝试用一种新的写作风格，也希望大家能够多提意见。

背景补充

小新今年数学专业马上大三了，却一直没有找到自己的职业方向，不知道以后要干什么，唯一的爱好就是玩游戏，特别想自己能开发一款成功的游戏。小新趁着暑假去找各种实习兼职，一个偶然的机会收到了一个游戏公司的面试通知。小新欣喜若狂，前去面试，聊到游戏时，小新能滔滔不绝聊出很多东西，但是问到开发游戏的时候，却哑口无言，无法回答面试官的问题。面试官问了很多游戏开发、Unity引擎的问题，小新就下定决心，一定要好好学习一下游戏开发，特别是Unity引擎。小新找到了自己的师兄大智，这位师兄有8年Unity开发经验，想向师兄请教一下学习的方向。没想到师兄特别热情，是一个技术布道者，喜欢研究传播技术，从此小新跟着大智开启了他的Unity学习之旅。

大智告诉小新，叫我“大智”就好了，以后不要叫师兄了哈。

Rigidbody 刚体

“大智，昨天我学习了物理系统，知道了碰撞体，那物理系统里面还有别的东西么？”
“你呀，太天真了，Collider只是物理系统的一部分。你看昨天学的Collider，他们都只是一个静态的碰撞体。我们昨天学习过物理系统很重要的是模拟物体的受力情况，物体根据物理规则运动呀。”
“那通过代码修改物体的位置不就能运动起来了么？”
“通过代码直接修改物体的位置并没有通过受力的方式改变物体，所以这种方式并没有应用到物理系统，要想让物体通过受力运动，我们首先要了解一下Rigidbody组件。物体只有添加了Rigidbody组件，才会对受力作出反应。小新，你现在先去看看Unity的文档，看看Rigidbody组件到底是什么吧！”
“收到，我马上就去看！”

小新马上打开Unity文档，找到了Rigidbody的介绍文档https://docs.unity3d.com/Manual/RigidbodiesOverview.html。

Rigidbody组件可以让一个物体受到物理影响。比如添加Rigidbody组建后，物体会立马对重力作出反应。如果物体上还添加了Collider，物体在受到碰撞时也会移动。

“大智，我知道了！Rigidbody可以让物体对受力做出反应，但是我有点和Collider搞不清楚了。”
“这两个是初学者不太容易搞清楚的概念。Collider只是给物体加上了碰撞，让物体拥有了实体，而不是一个可以穿过去‘全息投影’。而Rigidbody是让物体拥有了动态受力的功能。所以我们一般称只有Collider没有Rigidbody的物体叫静态Collider。一般刚体物体上也会有Collider，因为需要和别的物体发生碰撞。如果没有Collider，即使刚体也不会和其他物体碰撞。”
“那是不是不应该给场景里所有的物体添加Rigidbody组件？”
“非常对，场景里有一些物体是基本不会动的，比如说一栋大楼，一块大石头等等，他们只需要阻挡别的物体别穿过他们就行了，所以它们只需要添加Collider就行。因为添加了Rigidbody组件后会带来很多的物理计算，所以只需要给会移动的物体添加Rigidbody就行。”
“我明白了！我说呢怎么给所有物体添加了Rigidbody后卡的跑不起来呢，我去把我的吃鸡场景重新设置一下，嘿嘿！”
“你呀你呀，真是个急性子！顺便好好看一下刚体组件的各个参数！”
“知道啦！”

Rigidbody组件

小新认真看了Rigidbody组件的文档，并做了笔记：

• Mass 刚体的质量，单位是千克(kg)
• Drag 空气阻力，0代表没有空气阻力，无限大的值代表物体会立即停下来（惯性消失）。
• Angular Drag 物体受到一个扭力旋转时的阻力，0代表没有阻力，但是需要注意的是无限大的值并不能让物体立即停止旋转。
• Use Gravity 是否受重力影响
• Is Kinematic 选中时，物体不会受到物理物理引擎的影响，只能通过修改Transform移动物体。
• Interpolate 插值，如果发现刚体移动有卡顿，可以尝试选择此选项。
  
  • None 不使用插值
  • Interpolate 根据上一帧的Transform进行平滑
  • Extrapolate 根据估算的下一帧的Transform进行平滑
• Collision Detection 碰撞检测的方式，当你的刚体快速运动时，可能会出现穿透的现象，可以设置这个选项。
  
  • Discrete 离散检测，性能较高，默认值
  • Continuous 连续检测。使用此选项时，物体与其他动态Collider（刚体）使用离散检测；与其他静态Collider使用连续检测。如果其他刚体设置为了Continuous Dynamic，会使用连续检测和这个刚体进行碰撞检测。这个选项非常影响性能，如果没有快速运动物体的碰撞检测问题，保持Discrete设置
• Continuous Dynamic 动态连续检测。如果其他物体是Continuous或Continuous Dynamic，与这个物体碰撞时会使用连续检测。也会和静态Collider使用连续检测。对于其他的collider（标记为Discrete的Rigidbody）使用离散检测。。用于快速移动的物体。
• Constraints 约束刚体的运动
  
  • Freeze Position 选中后刚体不会在对应的轴上移动
• Freeze Rotation 选中后刚体不会在对应的轴上旋转

小新看完之后，还是有一些地方不太清楚，又来骚扰大智。
“大智，刚体的Is Kinematic我明白了是什么，这个有什么用呢？加上刚体不就是为了受力么，为什么还要提供一个这个属性，关掉受力呢？”
“有些情况，我们不想让物体受力，但是仍然能够和其他物体发生碰撞，影响其他物体。比如这个物体上有动画，在播放动画的时候，我们想让动画来控制物体的位置。”
“明白了，但是感觉还是需要用到的时候再去理解。那这个Collision Detection该什么时候设置呢？是不是类似子弹这种情况？”
“说的很对，Collision Detection就是针对快速移动的小物体，比如说子弹，但是通常游戏射击并不用实体的子弹，因为子弹多的时候性能太差了，我可以给你推荐一个文章来看看：https://zhuanlan.zhihu.com/p/22105641”
“谢谢智哥，我也发现了用刚体的话性能太差了，我去看看”

碰撞汇总

“大智，我发现有些情况两个物体发生了碰撞，但是并没有调用脚本中的代码，这是怎么回事？”
“哈哈，这时候我就要祭出大招了，给你两个表格，对照着看看是否会发生碰撞哈。”

“太好了，有了这两个表格，能不能获取到消息就很清晰了！”

总结

“我来简单总结一下，今天这个Rigidbody组件是物理系统中非常重要的组件，运动的物体都靠它，遇到问题多去查Unity的文档，里面解释的很清楚。”
“好，我已经掌握的差不多了，下一步就是在我的吃鸡游戏里运用一下，嘿嘿”

今日思考题

“既然你说到了运用，我要给你布置一个小作业，用代码控制一个刚体在不平整的地形上运动，试试看！”
“收到！我去也！”
“收获别忘了分享出来！也别忘了分享给你学Unity的朋友，也许能够帮到他。”

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《郑洪智的Unity2018课》，倾尽我8年的开发经验，结合最新的Unity2018，带你从入门到精通。